Maataloudessa on edelleen kasvava tarve tehostaa työkoneiden käyttöä. Kehitys on johtanut yhä suurempiin työkoneisiin ja enenevässä määrin automaation käyttöön. Haasteena on, että sekä traktorien että työkoneiden valmistajia on suuri määrä. Koneiden yhteensopivuutta ratkaisemaan on kehitetty ja yleisesti hyväksytty ISO 11783 standardi, joka määrittelee tiedonsiirron traktorin ja työkoneen välillä.

Työn motivaationa oli vähentää kuljettajan työmäärää sekä tehostaa ja tarkentaa peltotyötä. Tämä saavutettiin korvaamalla ihmisen ohjaus automaattisella navigointijärjestelmällä. Koska työkoneiden koko kasvaa, ne ovat yhä useammin hinattavia. Nykyiset kaupalliset navigointijärjestelmät eivät ota hinattavia työkoneita huomioon. Vaatimusten saavuttamiseksi asetettiin kaksi tavoitetta: 1) tutkia ja kehittää navigointijärjestelmää, joka kykenee alle 10 cm työkoneen sivuttaisvirheeseen vähintään 12 km/h työnopeudella todellisissa pelto-olosuhteissa. 2) Pohtia ja esittää menetelmiä, joilla hajautettu ja yleinen yhdistetty navigointijärjestelmä voidaan toteuttaa käyttäen standardin ISO 11783 määrittelemää tiedonsiirtoa.

Ratkaisu oli käyttää epälineaarista malliprediktiivistä säädintä (NMPC) polun seurantaan. NMPC:tä käyttäen on mahdollista tehdä säädin, joka ohjaa sekä traktoria että työkonetta optimaalisella tavalla. NMPC:ssä referenssi on kuitenkin aikaperusteinen trajektori ja polunseurannassa referenssi ei ole sidottu aikaan. Muutoksia säätimeen oli tehtävä. Myös muita ongelmia, jotka aiheutuivat NMPC:n käytöstä, ratkaistiin: NMPC tarvitsee systeemistä tarkan tilaestimaatin, joten luotiin optimitilaestimaattori yhdistämään paikalliset ja globaalit paikanmittaukset. Järjestelmässä on suuri määrä asetettavia parametreja, joten puoliautomaattinen viritysjärjestelmä kehitettiin. Referenssipolun tulisi olla toteutettavissa oleva, joten rajoitukset huomioiva polunsuunnittelualgoritmi kehitettiin. Myös NMPC:hen yhdistetty esteiden väistö kehitettiin.

Peltotestit osoittivat että kaikki tavoitteet saavutettiin. Navigointijärjestelmän tarkkuus oli sallituissa rajoissa ja järjestelmä kykeni toteuttamaan kokonaisen peltotyön ilman ihmisen puuttumista ohjaukseen, mukaan lukien sähkötolppien väistön. Esimerkkitapauksiin perustuen tarvittavan siirrettävän informaation määrä yhdistetyssä navigoinnissa havainnollistettiin. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että on mahdollista toteuttaa yhdistetty navigointijärjestelmä perustuen ISO 11783 standardiin ja hajauttaa mittaukset ja toimilaitteet väylälle.